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《山东农业大学》 2010年
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冬小麦夏大豆种植方式与水分利用关系研究

齐林  
【摘要】: 2007-2009年,在山东农业大学农学实验站,以冬小麦、夏大豆两种不同类型作物为供试材料。试验在大田条件下进行,探讨种植方式影响水分利用的状况及其在生产中的利用价值。夏大豆在3.09×10~5株/hm~2密度下,设置5个处理,即行距×株距分别为18cm×18cm(A),27cm×12cm(B),36cm×9cm(C),45cm×7.2cm(D),54cm×6cm(E)。冬小麦在1.8×10~6株/hm~2密度下,设置25cm等行距、“20+40”平作和“20+40”沟播三种种植方式;每种种植方式设三个灌水量处理,分别为90mm、135mm和180mm;每种灌水均分三次灌溉,即拔节期、抽穗期和灌浆期,每次灌水量均为总量1/3。研究表明,种植方式能显著影响作物的产量和水分利用效率,有效改善作物的群体发育动态、生理生态特性及耗水规律。具体结果如下: 1种植方式对群体发育动态的影响 夏大豆较均匀分布A、B处理的叶面积指数(LAI)和总干物质积累量分别高出E处理30%和25%、20%和19%,达显著差异(P0.05);A、B、C处理分枝豆荚重量和总豆荚重量显著高于E处理(P0.05),D、E处理间无显著差异。 冬小麦群体分蘖数随生育进程推进差距逐渐减小,收获时种植方式间穗数无显著差异。沟播叶面积指数和总干物质积累量比等行距分别高出13.49%和9.82%,达显著差异(P0.05)。灌溉显著提高冬小麦群体单茎数、LAI和干物质总量。 2种植方式对农田小气侯效应的影响 冬小麦“20+40”沟播处理增加了PAR反射率和透射率,增加了冠层中下部叶片的光能截获率,增加叶片总光合面积,提高总干物质积累量,从而显著提高总光能利用效率。灌溉可进一步改善近地面的农田小气候状况,不仅提高了冬小麦的RUE,还降低了田间空气温度、空气相对湿度和地表温度,从而减少冬小麦病虫害的发生。 3种植方式对叶片生理特性的影响 夏大豆分布相对均匀的A、B处理能有效改善叶片相对含水量、水势和渗透势等叶片水分生理指标。冬小麦“20+40”沟播能够显著提高旗叶水分、光合速率和荧光特性,从而维持较好的叶片持水能力和光合生理功能。灌溉显著提高冬小麦旗叶相对含水量、水势和光合、荧光参数等生理指标。 4种植方式和灌溉与农田耗水规律的关系 夏大豆种植方式间土壤水分含量无显著差异,A处理的农田总蒸散量显著低于其他处理。A、B处理能够提高0~30cm土层的水分含量和土壤总贮水量,0~30cm的土壤水分含量平均值最高处理A比最低处理E高出6.23%。 冬小麦“20+40”沟播能够明显提高各层次土壤含水量和总贮水量,降低农田总蒸散量。灌溉提高冬小麦土壤水分含量和总蒸散量,减小种植方式间土壤含水量差距。 5种植方式与产量、WUE及RUE的关系 夏大豆分布较均匀A、B处理与冬小麦“20+40”沟播具有较高产量和WUE。产量提高的直接原因为单株有效荚数、总粒数及百粒重的显著提高(夏大豆)或穗粒数和千粒重的显著增加(冬小麦);WUE提高的主要原因是农田总蒸散量的减少和产量的显著提高。另外,冬小麦“20+40”沟播还能够显著提高RUE。随灌水量增加,冬小麦的产量和RUE显著升高,而WUE显著降低。种植方式和灌溉量均能显著影响冬小麦水分利用效率,且二者之间存在明显互作效应。 进一步分析表明,夏大豆产量与WUE呈极显著正相关(R=0.998**);冬小麦的产量与WUE和RUE呈显著正相关(R=0.998*, 0.992*)。冬小麦沟播在灌水135mm条件下产量与等行距在灌水180mm条件下产量无显著差异,即沟播处理能够较等行距节水25%。综上所述,在本试验条件下,夏大豆B处理(27cm×12cm)、冬小麦灌水135mm条件下“20+40”沟播处理为田间配置的最理想种植方式。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S512.1;S565.1

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